Радиосеть передачи телеметрических данных «ТЕЛУР-РСПТД»

РАДИОТЕЛЕКОМ»

Санкт-Петербург, наб. реки Мойки 61

тeл.,Е-mail: *****@***ru
WEB: www. *****

РАДИОСЕТЬ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ

«ТЕЛУР-РСПТД»

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

СТИУ.426477.008 РЭ

на 16 листах

г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2008 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение. 3

2.Назначение и принцип работы радиосети передачи телеметрических данных 4

3. Технические данные ОАС.. 5

4. Устройство и работа. 7

5. Монтаж, подключение и настройка ОАС.. 9

5.1 Установка антенн. 9

5.2 Установка оборудования ОАС.. 12

5.3 Программирование режима работы.. 13

6. Техническое обслуживание. 14

7. Правила хранения. 14

8. Транспортирование. 14

Приложение 1. 15

Приложение 2................................................................................................................. 16

1.  Введение

В данном техническом описании приняты следующие сокращения и условные обозначения:

АКБ - аккумуляторная батарея;

АС - абонентская станция телеметрической системы;

АР - антенный разъём;

АФУ - антенно-фидерное устройство;

БПП - блок приемопередатчика;

БРМ - блок радиомодема и питания;

КК - клеммная колодка;

КП - контролируемый пункт телеметрической системы;

ОАС - оборудование абонентской станции;

ООД - оконечное оборудование данных;

РМ - плата радиомодема;

ЦДП - центральный диспетчерский пункт;

2.  Назначение и принцип работы радиосети передачи телеметрических данных

Радиосеть передачи телеметрических данных предназначена для организации контроля и управления территориально разнесенными промышленными объектами по каналам радиосвязи.

Радиосеть строится по топологии “точка-многоточка” с организацией каналов между центральным диспетчерским пунктом (ЦДП) и абонентскими станциями (АС) на одной фиксированной частоте в полудуплексном режиме как непосредственно, так и через ретранслируемые пункты (РП). В качестве ретранслируемых пунктов могут быть использованы абонентские станции. Пример возможной топологии радиосети показан на рис.2.1.

Рис.2.1 Пример построения радиосети передачи телеметрической информации.

В приведенном на рис.2.1 примере в сети радиосвязи пять контролируемых пунктов (КП) обмениваются телеметрической информацией с ЦДП. Каждый узел радиосети оборудован абонентской станцией (АС), включающей в себя блок приемопередатчика (БПП), блок радиомодема (БРМ), антенно-фидерное устройство (АФУ) и систему электропитания.

В рассматриваемой в качестве примера радиосети КП2, КП3 и КП4 имеют прямую радиосвязь с ЦДП, а КП1 и КП5 передают и принимают данные через ретрансляторы. В качестве ретрансляторов могут использоваться как работающие в системе КП (на рис.2.1 - КП2, КП3 и КП4), так и отдельно работающие абонентские станции (АС6). Цепь ретрансляторов может содержать не более двух ретранслируемых пунктов.

Оконечным оборудованием данных (ООД) для АС являются блоки сбора и обработки телеметрических данных, передающих и принимающих информацию на канальном уровне по протоколу FT1.2 (Стандарт Р МЭК ).

3.  Технические данные ОАС

Параметры БРМ:

Интерфейс физического уровня:

Тип интерфейса с ООД RS232;

Скорость обмена 9600 бит/c.;

Формат данных 8Е1;

Используемые цепи RXD, TXD, SG;

Интерфейс канального уровня:

Формат данных FT1.2 (Стандарт Р МЭК );

Диапазон адресов станций 1

Максимальная длина кадра данных(байт) 255;

Число ступеней ретрансляции 0, 1 или 2

Минимальное время передачи кадра (кадр постоянной длины
5 байт) 190 мс

Максимальное время передачи кадра (255 байт) 780 мс

Конструктивные параметры:

Габаритные размеры 180 х 180 х 80 мм

Масса, не более 2,2 кг

Электропитание 230 В/50Гц;

Потребляемая мощность, не более 4 Вт’

Параметры БПП:

Диапазон частот 146 – 174 МГц;

Класс излучения 16K0F1D;

Номинальная мощность 10 Вт;

Волновое сопротивление антенны 75 Ом;

Максимальная девиация частоты передатчика не более 3 кГц;

Чувствительность приемника (СИНАД) 12 дБ не хуже 0,5 мкВ;

Чувствительность модуляционного входа передатчика ± 1В

Величина выходного напряжения приемника ± 1 В;

Имеется блокировка выхода приемника при отсутствии несущего колебания

Время непрерывной работы в режиме передачи, не более 1 мин

Диапазон рабочих температур от –20 до +50 °С;

Габаритные размеры 275 х 155 х 55 мм.

Полные габаритные размера ОАС (Шкаф ST4-5х 400 х 200 мм.

4.  Устройство и работа

Оборудование абонентской станции (ОАС), поставляется в пылевлагозащищенном шкафу ST4-520 на внутренней панели которого смонтированы входят следующие блоки:

§  Блок приемопередатчика (БПП)

§  Блок радиомодема и питания (БРМ);

§  Пульт управления и индикации (ПУИ);

§  Аккумуляторная батарея (АКБ);

§  Клеммная колодка (КК) для подключения электропитания.

На нижней стороне шкафа размещен коаксиальный разъем подключения антенны, а также проходной сальник для подведения кабеля электропитания. Кабель связи с ООД подводится через отверстие в съёмной нижней панели шкафа и закрепляется на ней специальным зажимом.

Указанное оборудование обеспечивает работу в полудуплексном режиме радиоканала между оконечным оборудованием данных (ООД) КП и ЦДП в том числе через ретрансляторы также содержащие ОАС.

. Структурная схема ОАС приведена на рис. 4.1., а принципиальная схема в Приложении 2.

Рис. 4.1 Структурная схема ОАС

Блок радиомодема и электропитания (БРМ) включает в себя два функциональных узла: плату радиомодема РМ96 и преобразователь напряжения питания, формирующий из сетевого напряжения 220 В постоянные напряжения +12 В и +5 В для питания радиомодема и приемопередатчика. Сетевое напряжение подается на ОАС через клеммную колодку (КК) и пульт управления и коммутации (ПУИ).

Оконечное оборудование данных (ООД) взаимодействует по интерфейсу RS232 с радиомодемом РМ96. Задачей радиомодема является преобразование дискретной информации от ООД в частотно-модулированный сигнал для БПП в режиме передачи и обратное преобразование в режиме приема.

Сигналами интерфейса радиомодема и приемопередатчика являются входной сигнал передатчика (Вх ПРД), выходной сигнал приемника (Вых РСТ), управление передатчиком (ПРД), выход детектора несущей (ДН), напряжение питания (+12 В). Приемопередатчик подключается к блоку БРМ кабелем через соединитель X1 DB15М «РСТ».

Блоки БРМ, БПП, аккумуляторная батарея (АКБ) устанавливается в пылевлагозащищенном шкафу ST4-520 при помощи комплекта крепежных деталей, входящих в комплект поставки ОАС.

Блок приемопередатчика, обеспечивает формирование радиосигнала с частотной модуляцией на фиксированной частоте в диапазоне 146 – 174 МГц. К разъему “АНТ” БПП подключен отрезок фидера с волновым сопротивлением 75 Ом, который соединяет БПП с антенным разъемом типа U-332 на нижней части шкафа ОАС.

В АС, устанавливаемой на ЦДП и ретрансляторах, используется всенаправленная антенна с горизонтальной поляризацией типа А1(СТИУ.464641.001). В АС на КП применяются направленные антенны с горизонтальной поляризацией типа АВК (СТИУ.464641.003).

5.  Монтаж, подключение и настройка ОАС

5.1 Установка антенн.

Радиосеть «ТЕЛУР-РСППД» работает в диапазоне частот 160МГц, требующем для обеспечения устойчивой связи наличия «прямой радиовидимости» между антеннами ЦДП и КП и, в случае использования ретрансляторов, между ЦДП и ретранслятором и между ретранслятором и КП.

Радиовидимость достигается только за счет обеспечения необходимой высоты поднятия антенн на ЦДП и на КП. Для расчета высот при расположении объектов в равнинной местности используется следующая формула:

(5.1)

,

где D - дальность «прямой видимости» в километрах; h1 и h2 - высоты поднятия антенн в ПУ и на КП, соответственно, в метрах.

К примеру, при h1 = 36м и h2 = 9м, дальность прямой видимости равна ~37 км.

Наличие различных препятствий (высокий лес, холмы, высотные здания, и т. п.) должно быть учтено либо увеличением высоты установки антенны, либо использованием ретрансляции.

При установке антенн на крышах домой высота подъема антенны над металлической крышей должна быть не менее 2.5 метров.

Труба-мачта должна быть заземлена.

В радиосети «ТЕЛУР-РСПТД» применяются два основных варианта антенн в зависимости от типа поляризации - горизонтальной или вертикальной. В настоящем документе описан только вариант использования антенн с горизонтальной поляризацией

В этом случае на ЦДП и ПУ используются антенны различных типов.

На ЦДП и ретрансляторах устанавливается двойная антенна Харченко с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости и коэффициентом усиления 3 дБ (рис. 5.1) – типа А1.

Рис. 5.1 Антенна Харченко (А1)

На КП в основном применяются пятиэлементные антенны Удо-Яги («волновой канал») с коэффициентом усиления 7 дБ – типа АВК.

Рис. 5.2. Направленная антенна типа AВК

Таким образом, суммарное усиление в этом случае составляет 10 дБ, что эквивалентно увеличению мощности передатчика в 10 раз.

Подключение антенны А1 к шкафу ОАС осуществляется через устройство грозозащиты ЗАФУ-75, входящее в комплект поставки. Для подключения этой антенны в комплекте поставки содержатся разъёмы СР75-154 и U-113B, а также высокочастотные кабели RG11 и RG59. Схема подключения антенны А1 к шкафу ОАС приведена на рис.5.3. Устройство грозозащиты ЗАФУ-75 должно быть установлено в непосредственной близи от антенны, причем корпус устройства должен быть надежно соединен с заземлением антенны или опоры. Длина высокочастотного кабеля RG59 определяется из конструктивных особенностей опоры с учетом вышеприведенного требования.

Антенна А1 крепится к горизонтальному фланцу четырьмя болтами М10х20 с шайбой Гровера и гайкой. Размеры фланца приведены на рис. 5.4. Фидер крепится к мачте стяжками через каждые 30 см. После подсоединения разъем изолируется лентой ПХВ для предотвращения атмосферных воздействий.

Рис.5.3 Подключение антенны А1 к шкафу ОАС

Рис. 5.4. Фланец антенной мачты для установки АФУ типа A1

5.2 Установка оборудования ОАС

Место для установки ОАС по возможности выбирается так, чтобы длина кабеля, соединяющего шкаф ОАС и ООД, была минимальной. Длина этого кабеля, при которой гарантируется нормальная работа ОАС, должна быть не более 15 метров.

В шкаф ОАС вводятся:

- кабель, соединяющий БРМ и ООД;

- антенный фидер;

- кабель сетевого электропитания.

Для подключения кабеля от БРМ к ООД предварительно необходимо снять поддон шкафа, для чего отсоединить высокочастотный кабель от проходного антенного разъёма и отвинтить 10 саморезов, закрепляющих поддон. После этого освободить планку, предназначенную для фиксации кабеля, расположенную на отгибе поддона. Подключив разъем кабеля к БРМ, следует пропустить кабель через нижнее окно шкафа, установить поддон, закрепить кабель планкой на отгибе поддона, подключить высокочастотный кабель к антенному разъему.

Кабель электропитания, подключаемый к клеммной колодке (КК) на панели шкафа, вводится через проходной сальник, входящий в комплект поставки ОАС. Сальник устанавливается в отверстие на нижнем поддоне шкафа.

АФУ устанавливается на крыше здания ЦДП (КП) или рядом стоящего на специальной мачте, чтобы обеспечить устойчивую и надежную радиосвязь с объектами радиосети.

Место для установки оборудования ОАС по возможности выбирается так, чтобы длина антенного фидера была минимальной.

Оборудование ОАС в промышленном шкафу ST4-520 устанавливается путем подвески на стене посредством 4-х шпилек с Æ 6¸8мм и длиной выступающей из стены части - не менее 40¸45 мм.

5.3 Программирование режима работы

Перед подключением внешних устройств оборудование АС должно быть надежно соединено с земляной шиной объекта.

Все подключения и переключения внешних устройств должны выполняться при выключенном электропитании АС

Для работы АС в составе радиосети передачи телеметрической информации в радиомодем должна быть записана служебная информация, определяющая режим его работы. Если АС используется в составе КП, служебная информация должна содержать номер (адрес) соответствующего КП. В радиомодем ЦДП записывается предварительно составленная таблица путей прохождения сигналов между ЦДП и всеми КП радиосети (прямо или через ретрансляторы). Запись служебной информации выполняется специальной утилитой utilita. exe устанавливаемой на компьютере, который подключается к БРМ через последовательный порт. Порядок работы с утилитой программирования AC приведен в разделе “Справка” главного меню утилиты.

6. Техническое обслуживание

Техническое обслуживание обеспечивает контроль технического состояния аппаратуры, поддерживая ее в рабочем состоянии.

Для обеспечения надежной работы комплекса в процессе эксплуатации необходимо производить следующие работы:

- удаление пыли с поверхностей блоков;

- проверку креплений соединительных шлангов и шнуров электропитания;

- проверку основных технических параметров АС;

В случае отклонения основных технических параметров комплекса от номинальных значений, произвести необходимые ремонтные и регулировочные работы.

7. Правила хранения

Аппаратура АС должна храниться в упаковке в отапливаемых помещениях при температуре окружающего воздуха от +5оC до +45оC и относительной влажности не более 90%.

В помещении для хранения не должно быть пыли, паров кислот и щелочей, агрессивных газов и других вредных веществ, вызывающих коррозию.

После хранения аппаратуры в нерабочем состоянии необходимо перед включением в рабочий режим выдержать ее при включенном питании не менее 30 мин.

8. Транспортирование

Оборудование АС в упаковке разрешается перевозить железнодорожным, автомобильным и авиационным (в герметизированном отсеке) транспортом при температуре окружающей среды от -40оC до +65оC Транспортирование открытыми видами транспорта не допускается. Запрещается бросать, кантовать упаковки с АС при погрузке и выгрузке.

Приложение 1

Назначение контактов разъемов БРМ

1. Разъем «РСТ»

Тип разъема: DB25M (штыревой, 25-контактный)

№ контакта	Обозначение цепи	Назначение
7,8	Общ	Общий провод
3	ВхРСТ	Вход передатчика
10	ПРД	Включение передатчика
2	ВыхРСТ	Выход приемника
1	ДН	Детектор несущей
12,13	+12В	Напряжение питания +12 В

Разъем «RS232»

Тип разъема: DB9F (гнездовой, 25-контактный)

№ контакта	Обозначение цепи	Назначение
2	RXD	Выходные данные радиомодема
3	TXD	Входные данные радиомодема
7	RTS	Запрос передачи
5	GND	Общий провод

3. Разъем «ПИТАНИЕ»
Тип разъема: 2РМ14Б4Ш (штыревой, 4-контактный)

№ контакта	Обозначение цепи	Назначение
1	220В	Цепь сетевого питания ~220 Вольт
3	220В	Цепь сетевого питания ~220 Вольт